第4章生料制備

1、 第七節(jié) 立磨(圖立磨生料粉磨工藝) 一、立磨的工作原理及立磨的類型 1.立式磨的工作原理 主要工作部分為磨盤及磨輥。電動機通過減速器帶動磨盤轉(zhuǎn)動，磨輥在磨盤上繞自身軸心滾動。物料通過鎖風喂料裝置經(jīng)下料溜管落到磨盤中央，由于離心力的作用形成環(huán)形料床，并被鉗入磨輥與磨盤之間，受到擠壓作用而被粉碎，并由于相對滑動產(chǎn)生剪切力，使物料被磨細。 立磨上部帶有選粉設備，從下部側(cè)面通入熱空氣，對物料進行烘干。在磨盤的慣性離心力作用下,被粉磨的物料從磨盤邊緣溢出,被高速氣流揚起到分離器進行分級,粗粉返回磨盤再次受到粉磨（稱為內(nèi)循環(huán)）,細粉則被氣流帶到磨外。 沒有被熱空氣帶起的粗顆粒物料，溢出磨盤后被斗式提升機

2、重新喂入選粉機，再次擠壓粉磨（稱為外循環(huán)）。 理解理解擠壓粉磨、懸浮烘干，選粉分級擠壓粉磨、懸浮烘干，選粉分級三三位一體的工作過程。位一體的工作過程。 2.立磨的分類 按磨輥、磨盤的幾何形狀分為： (1)萊歇磨(錐輥-平盤式) (2) MPS磨(鼓輥-碗式) (3)雷蒙磨(錐輥-碗式) (4)伯力鳩斯磨(雙鼓輥-碗式) (5)彼得斯磨，又稱E型磨(球-環(huán)式) (6)ATOX磨(圓柱輥-平盤式) 二、立磨的構(gòu)造 1.磨盤：包括導向環(huán)、風環(huán)、擋料圈、襯板、盤體、刮料板和提升裝置等。 2.磨輥：輥套為易磨損件，要求有足夠的韌性和良好的耐磨性能。 3.選粉機，可分為靜態(tài)、動態(tài)和高效組合式選粉機三大類。

3、 a.靜態(tài)選粉機 工作原理類似于旋風筒，結(jié)構(gòu)簡單，無可動部件，不易出故障。但調(diào)整不靈活，分離效率不高。 b.動態(tài)選粉機 這是一個高速旋轉(zhuǎn)的籠子，含塵氣體穿過籠子時，細顆粒由空氣摩擦帶入，粗顆粒直接被葉片碰撞攔下，轉(zhuǎn)子的速度可以根據(jù)要求來調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速高時，出料細度就越細，與離心式選粉機的分級原理是一樣的。它有較高的分級精度，細度控制也很方便。 c.高效組合式選粉機 將動態(tài)選粉機（旋轉(zhuǎn)籠子）和靜態(tài)選粉機（導風葉）結(jié)合在一起，即圓柱形的籠子作為轉(zhuǎn)子，在它的四周均布了導風葉片，使氣流上下均勻地進入選粉機區(qū)，粗細粉分離清晰，選粉效率高。不過這種選粉機的阻力較大，因此葉片的磨損也大。 4.加壓裝置：液壓裝置

4、，儲能器 5.監(jiān)視裝置：搖臂監(jiān)視、振動監(jiān)視 6.傳動裝置：電動機、減速器 7.噴水系統(tǒng)：降低溫度、穩(wěn)定料層 8.粗粉外循環(huán)系統(tǒng)：提升機 三、立磨的優(yōu)缺點： 1.電耗低： 立磨采用滾壓料層的方式料磨物料，同時本身帶有選粉裝置，能及時排出細粉避免了過粉碎現(xiàn)象。因而粉磨效率高，節(jié)能效果非常顯著。較球磨機可節(jié)電2030左右。隨著物料水分的增加，節(jié)能效果更加顯著。 2.入磨粒度較大： 立磨的入磨粒度一般在50150mm之間。而球磨機的入磨粒度一般要求小于30mm。因此可以省去二級破碎設備。 3.烘干能力大： 立式磨采用氣體為烘干和輸送物料的介質(zhì)。因此特別適于烘干兼粉磨作業(yè)，可充分利用預熱器和煅燒窯排出的

5、300500低溫廢氣作為烘干介質(zhì)，來烘干與粉磨水分8-10%的物料，而各種烘干球磨機，只能烘干與粉磨水分為3.55.0的物料。如果另設輔助熱風爐,入磨氣溫升高到450左右,立磨則可烘干與粉磨水分為1520的物料，因而可省去烘干系統(tǒng)。 4.產(chǎn)品粒度較均齊，調(diào)整產(chǎn)品細度和成分容易，便于自動控制。 由于立式磨粉磨與選粉均在同一機殼內(nèi)進行，產(chǎn)品粒度均齊。而且，調(diào)節(jié)分離器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或?qū)эL葉開度，能夠很快得到需要的產(chǎn)品細度。對生產(chǎn)不同細度的產(chǎn)品很有利,物料在磨內(nèi)停留時間很短（23min），易于自動控制配料和產(chǎn)品的化學成分。從粉磨一種物料改變?yōu)榉勰チ硪环N物料，幾分鐘即可實現(xiàn)。而物料在球麻機內(nèi)停留時間則需152

6、0min。立式磨機尤其適用于立窯水泥廠粉磨全黑生料或半黑生料。 5.工藝流程簡單，占地面積小。 6.噪音低，揚塵少，操作維修方便。 立磨的缺點： 不適于粉磨硬質(zhì)和磨蝕性的物料，使用壽命較短，維修較頻繁。而且它的磨損件比磨機的貴，但與其所取代的球磨機、提升機、選粉機等設備的總維修量相比，仍顯得維修簡單、容易和工作量小。 生料優(yōu)先選用立磨，而熟料選用球磨的主要原因？生料優(yōu)先選用立磨，而熟料選用球磨的主要原因？ 立磨相對球磨而言，能耗利用率較高，這是目前粉立磨相對球磨而言，能耗利用率較高，這是目前粉磨系統(tǒng)優(yōu)先選用立磨主要原因，但立磨的成品細度太均磨系統(tǒng)優(yōu)先選用立磨主要原因，但立磨的成品細度太均齊了，

7、沒有合理顆粒級配，這是限制立磨應用于熟料磨齊了，沒有合理顆粒級配，這是限制立磨應用于熟料磨的主要原因。的主要原因。 為了保證混凝土的早期強度，水泥顆粒中為了保證混凝土的早期強度，水泥顆粒中0-3m顆粒顆粒應達應達10左右，而保證混凝土后期強度，左右，而保證混凝土后期強度，330m的的水泥顆粒則需水泥顆粒則需70以上。立磨同球磨機相比，水泥雖然以上。立磨同球磨機相比，水泥雖然28天強度相同，由于顆粒級配范圍狹窄，天強度相同，由于顆粒級配范圍狹窄，3-30m顆粒顆粒高達高達82，03m顆粒約為顆粒約為6，致使其早期強度低、，致使其早期強度低、需水量大、易于結(jié)塊和假凝、并有龜裂，混凝土的和易需水量大

8、、易于結(jié)塊和假凝、并有龜裂，混凝土的和易性也不符合要求。性也不符合要求。 球磨機能耗利用率較低，目前有被立磨、輥壓機等球磨機能耗利用率較低，目前有被立磨、輥壓機等設備替代的趨勢，但球磨機有設備替代的趨勢，但球磨機有“顆粒形貌近似球形，有顆粒形貌近似球形，有利于生料煅燒及水泥的水化硬化利于生料煅燒及水泥的水化硬化”獨特優(yōu)點，這是目前獨特優(yōu)點，這是目前熟料磨依然多數(shù)選用球磨機的主要原因。熟料磨依然多數(shù)選用球磨機的主要原因。 四、立磨的流程 1. 設有旋風筒和循環(huán)風的粉磨系統(tǒng)設有旋風筒和循環(huán)風的粉磨系統(tǒng)： 優(yōu)點：循環(huán)風減少收塵風量，降低了入優(yōu)點：循環(huán)風減少收塵風量，降低了入收塵器的濃度，對收塵器的要

9、求降低了。收塵器的濃度，對收塵器的要求降低了。 缺點：系統(tǒng)較復雜，阻力增加。缺點：系統(tǒng)較復雜，阻力增加。 觀察流程圖，回答立磨的熱風來自主窯，觀察流程圖，回答立磨的熱風來自主窯，為什么還要設置熱風爐？為什么還要設置熱風爐？ 2、不設旋風筒和不設循環(huán)風的粉磨系統(tǒng)。、不設旋風筒和不設循環(huán)風的粉磨系統(tǒng)。 3、立磨也有體外分級的系統(tǒng)、立磨也有體外分級的系統(tǒng) 類似球磨機的尾卸提升循環(huán)系統(tǒng)類似球磨機的尾卸提升循環(huán)系統(tǒng) 本次作業(yè)：本次作業(yè)： 1、繪制設有旋風筒和循環(huán)風的粉磨磨系統(tǒng)的、繪制設有旋風筒和循環(huán)風的粉磨磨系統(tǒng)的流程圖，并文字說明。流程圖，并文字說明。 2、對比立式磨和球磨機優(yōu)缺點，并說明目前、對比立

10、式磨和球磨機優(yōu)缺點，并說明目前干法水泥生產(chǎn)為什么生料選用立式磨，而熟干法水泥生產(chǎn)為什么生料選用立式磨，而熟料依然選用球磨機的主要原因。料依然選用球磨機的主要原因。 五、工藝參數(shù) 1.磨盤轉(zhuǎn)數(shù) nK1D-0.5 r/min k1系數(shù)（表45，46） D 磨盤直徑，m 2.生產(chǎn)能力 G=K2D2.5 t/h K2系數(shù) D 磨盤直徑，m 3.輥壓 一般為1035MPa。輥壓增加，產(chǎn)量增加，但功率也增加。 4.磨輥、磨盤的相對尺寸（表47） 5.風量、風速 風掃式、半風掃式、機械提升式立磨用風量不同，風掃式、半風掃式立磨磨內(nèi)風掃速度對磨機的生產(chǎn)起重要作用，必須控制好兩個關鍵處的風速。 一個是風環(huán)處的噴

11、口風速。其作用是將從磨盤溢出的物料返吹回磨盤重新再磨，不讓物料顆粒掉落下來。風速的大小一方面控制掉落粗顆粒的大小，一方面控制循環(huán)量和料床厚度。在風掃系統(tǒng)，該風速達60100m/s，有利于傳熱，但阻力大大增加。 降低風環(huán)處壓損的措施： （P71 ） a. 降低風速 b. 適當調(diào)整風環(huán)圓周方向各區(qū)段之間的風速 另一個是筒體截面風速。目的是將物料提升至選粉機進行分選。磨盤增大，風速增大。實際生產(chǎn)中該風量必須其極限最低風量的要求，一般不低于正常風量的70。 6.磨機功率 N=KD2.5 kW K常數(shù)，（表410） D磨盤直徑，m 7.磨損 gQkGT610 第八節(jié) 立磨的控制與操作 一、立磨的工藝參數(shù)

12、 表 立式生料磨正常運轉(zhuǎn)基本操作參數(shù)顯示值 序號參數(shù)性質(zhì)項 目5000t/d備注1調(diào)節(jié)喂料量400t/h控制料層厚度2控制入磨風溫2103控制出磨風溫80反映通風量、物料水分4調(diào)節(jié)選粉風葉轉(zhuǎn)速1400rpm控制細度5控制細度R0.0814%6控制水分1%7調(diào)節(jié)磨輥壓力11MPa8調(diào)節(jié)冷風閥0%調(diào)節(jié)入磨風溫、風量序號參數(shù)性質(zhì)項 目5000t/d備注9調(diào)節(jié)熱風閥90%調(diào)節(jié)入磨風溫、風量10調(diào)節(jié)循環(huán)風閥90%調(diào)節(jié)入磨風溫、風量11控制振動值3mm/s反映料層情況12控制磨內(nèi)壓差5500Pa反映磨內(nèi)通風阻力13控制料層厚度輥徑220mm14控制噴水量15t/h控制料層情況、出磨風溫15調(diào)節(jié)噴水閥門70

13、%控制噴水量 表 立式煤磨正常運轉(zhuǎn)基本操作參數(shù)顯示值參數(shù)性質(zhì)項 目5000t/d備注1調(diào)節(jié)喂煤量40t/h控制料層厚度2控制入磨風溫803控制出磨風溫50反映通風量、物料水分4調(diào)節(jié)選粉風葉轉(zhuǎn)速600rpm調(diào)節(jié)細度5控制細度R0.0814%6控制水分1.5%7調(diào)節(jié)磨輥壓力5000Pa8調(diào)節(jié)冷風閥35%調(diào)節(jié)風溫、風量9調(diào)節(jié)熱風閥35%10控制磨內(nèi)壓差5000Pa反映通風量大小及料層厚度11控制振動值3mm/s反映料層情況12控制料層厚度 二、立磨操作中的主要控制參數(shù) 1.振動值振動是輥式磨機工作中普遍存在的情況，合理的振動是允許的，但是若振動過大，則會造成磨盤和磨輥的機械損傷，以及附屬設備和測量儀

14、表的毀壞。料層厚薄不均（不穩(wěn)定）是產(chǎn)生振動的主要原因，其它原因還有：磨內(nèi)有大塊金屬物體；研磨壓力太大；耐磨件損壞；儲能器充氣壓力不等；磨通風不足等。 料層不穩(wěn)定的原因： a. 喂料量與立磨生產(chǎn)能力不適應 b.入磨物料不均勻 （混合料倉物料離析 ） c.物料的易磨性 d.擋料環(huán)高度 e.飽磨：下料量大；選粉機轉(zhuǎn)速過快；選粉效率低使內(nèi)循環(huán)負荷大，超過磨內(nèi)氣體攜帶能力；磨內(nèi)通風不足。 在操作上應當嚴格將振動控制在允許范圍內(nèi)，才能為穩(wěn)定運行創(chuàng)造先決條件。 2.料層厚度立磨穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的另一重要因素是料床穩(wěn)定。料層穩(wěn)定，風量、風壓和喂料量才能穩(wěn)定，否則就要通過調(diào)節(jié)風量和喂料量來維持料層厚度。若調(diào)節(jié)不及時就會

15、引起振動加劇，電機負荷上升或系統(tǒng)跳停等問題。理論上講，料層厚度應為磨輥直徑的2%20 mm 。此外，最佳料層厚度主要取決于原料質(zhì)量，如含水量、粒度、顆粒分布和易磨性。 運轉(zhuǎn)初期，為了找到最佳的料層厚度，得調(diào)試擋料圈的高度。而在擋料圈高度一定的條件下，穩(wěn)定料層厚度的重要條件之一是喂料粒度及粒度級配合理。喂料平均粒徑太小或細粉太多，料層將變??；平均粒徑太大或大塊物料太多時料層將變厚，磨機負荷上升?？赏ㄟ^調(diào)整噴水量、研磨壓力、循環(huán)風量和選粉機轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)來穩(wěn)定料層。噴水是形成堅實料床的前提，適當?shù)难心毫κ潜３至洗卜€(wěn)定的條件，磨內(nèi)通風是保證生料細度和水份的手段。 3.壓差壓差是指風環(huán)處的壓力損失，也是

16、重要的控制參數(shù)之一。 壓差是磨內(nèi)情況的一面鏡子，操作員可通過觀察壓差了解磨內(nèi)情況，判斷料多、料少、風大、風小、粉磨效率等。 若壓差過大，說明磨內(nèi)阻力大，內(nèi)循環(huán)量大，此時應采取減料措施，加大通風量，加大噴水，穩(wěn)定料層，也可暫時減小選粉機轉(zhuǎn)數(shù)，使積于磨內(nèi)的細粉排出磨外，待壓差恢復正常，再適當恢復各參數(shù) 。 若壓差過小，說明磨內(nèi)物料太少，研磨層會很快削薄，引起振動增大，因此應馬上加料，增加噴水，使之形成穩(wěn)定料層。 4. 磨機通風 a.風量、風速 風掃式系統(tǒng)風環(huán)處風速高達6090m/s；半風掃式風速可降低至4050m/s。 磨內(nèi)風量可在70105范圍內(nèi)調(diào)整，但窯磨串聯(lián)系統(tǒng)應不影響窯系統(tǒng)的操作。 b.出

17、磨溫度 出磨氣溫是可以變化的，主要看出磨產(chǎn)品的水分能否保證0.5%。出磨溫度由入口溫度和噴水量來調(diào)節(jié)控制。噴水過多會形成料餅導致磨內(nèi)工況惡化；噴水量過少，料層不穩(wěn)，振動加劇；當喂料量和風量一定時，噴水量可穩(wěn)定在最低量。 c. 系統(tǒng)漏風 在總風量一定的情況下，系統(tǒng)漏風使噴嘴風環(huán)處的風速降低，導致吐渣量增大。 5.產(chǎn)品細度 產(chǎn)品細度主要靠選粉機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)數(shù)大，產(chǎn)品細；轉(zhuǎn)數(shù)小，產(chǎn)品粗。磨內(nèi)用風量的大小對產(chǎn)品細度也有很大影響。 6.產(chǎn)量 立磨產(chǎn)量標定恰當與否，對穩(wěn)定運行、充分發(fā)揮其節(jié)能降耗、降低成本的優(yōu)勢亦很重要。如ATOX-50立磨能力按320360 t/h控制。在增加產(chǎn)量的同時，應注意熱風、磨

18、通風量、研磨壓力、噴水量等參數(shù)的適當增加，保證壓差穩(wěn)定。 改變操作引起立磨參數(shù)的變化情況 三、異常情況分析 1.大量吐渣的原因2.立磨堵料判斷及處理2.1 從中控操作參數(shù)判斷 四、控制策略 立磨系統(tǒng)的具體控制方案有很多。但主要的不外乎以下幾點： 1.控制磨內(nèi)氣體量。一般可用出旋風筒氣體的流量或負壓來控制磨機主排風機的進風閥門或轉(zhuǎn)速，使磨機風速穩(wěn)定。 2.控制磨機壓差以調(diào)節(jié)磨機喂料量。 3.根據(jù)出磨氣溫來調(diào)節(jié)噴水量或輔助熱風溫度。 4.通過選粉機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)產(chǎn)品細度。 第九節(jié) 生料均化及設備 概念：粉磨后的生料通過合理搭配或氣力攪拌等方式，使其成分趨于均勻一致的過程。 意義：生料均化是生料均化鏈中

19、的最后一環(huán)，擔負著均化任務的40%。 一、均化方式：一、均化方式： 機械均化：包括機械均化庫、多庫搭配、機械倒庫等 氣力均化：間歇式均化、連續(xù)式均化、多料流式均化庫。 二、均化原理二、均化原理 采用空氣攪拌及重力作用下產(chǎn)生的“漏斗效應”（或稱鼠穴效應），使生料粉向下卸落時切割盡量多層料面予以混合。同時，在不同流化空氣的作用下，使沿庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生徑向混合均化。簡單講即：空氣攪拌、重力均化、徑向混合均化。三種均化作用匹配完成整體均化。 三、連續(xù)式均化庫 分混合室或均化室均化庫（圖）： 特點： a 兼?zhèn)鋬Υ媾c均化功能。均化原料系采用庫內(nèi)“平鋪直取”與混合室或均化室內(nèi)空氣攪拌相結(jié)合。 b 庫頂中心設有生料分配器 c 庫底部設置的混合室或均化室，其環(huán)形區(qū)呈圓錐形斜面，向庫中心傾斜。環(huán)形區(qū)內(nèi)分幾個小區(qū)布置充氣裝置，并由空氣分配閥輪流充氣，使生料膨松活化，向中央的混合室或均化室流動。產(chǎn)生重力均化和徑向混合均化，進入混合室或均化室的生料由空氣進行攪拌均化。 d 混合室?guī)旒熬規(guī)斓膮^(qū)別主要在于庫下部設置的空氣攪拌室的形狀與容積大小?；旌鲜覟榧忭?，容積較小，均化室為圓柱形，容積較大。均化室?guī)炀Ч糜诨旌鲜規(guī)?，但電耗較高。 e 庫內(nèi)結(jié)復雜，充氣